Heriot-Vatt Universitetinin tədqiqatçıları fotonik texnologiyada transformasiya dövrünə yol aça biləcək bir kəşf ediblər. Onilliklər ərzində elm adamları yeni bir ölçü əlavə etməklə işığın optik xassələrini manipulyasiya etmək imkanını nəzəriyyə etdilər. Bir vaxtlar əlçatmaz olan bu konsepsiya indi Şotlandiyanın Edinburq şəhərindəki Mühəndislik və Fizika Elmləri Məktəbinin nanofotonik mütəxəssisləri sayəsində reallığa çevrilib.

Nature Photonics jurnalında nəşr olunan komandanın nailiyyəti şəffaf keçirici oksidlər (TCOs) kimi tanınan nanomateriallarla aparılan təcrübələr nəticəsində ortaya çıxdı – işığın materialda inanılmaz sürətlə hərəkətini dəyişdirməyə qadir olan xüsusi şüşə. Bu birləşmələr günəş panellərində və toxunma ekranlarında geniş şəkildə tapılır və görünən işığın dalğa uzunluğundan daha kiçik, cəmi 250 nanometr (0,00025 mm) ölçüdə ultra nazik filmlər şəklində formalaşdırıla bilər.

ABŞ-ın Purdue Universitetindən olan həmkarları tərəfindən dəstəklənən Heriot-Vatt tədqiqat qrupunun Nanofotonika üzrə dosenti Dr. Marcello Ferreranın rəhbərlik etdiyi materialı ultra sürətli işıq impulsları ilə yaymaqla TCO-ların reaksiyasını “heykəlləşdirməyi” bacardı. Maraqlıdır ki, müvəqqəti olaraq yaradılmış təbəqə eyni vaxtda fotonlar kimi tanınan ayrı-ayrı işıq hissəciklərinin istiqamətini və enerjisini idarə edə bildi, bu funksiya indiyə qədər mümkün deyildi.

Kəşf bilavasitə məlumatların hazırda mövcud olandan daha yüksək sürətlə və həcmdə emal edilməsi imkanı ilə bağlıdır. Onun optik hesablama və süni intellekt, inteqrasiya olunmuş kvant texnologiyaları və ultra sürətli fizika kimi bir neçə əsas sahəyə transformativ təsir göstərəcəyi gözlənilir .

“Bu sıçrayış nəticəsində gündəlik həyatımızda yaşayacağımız irəliləyişləri dərk etmək çətindir” deyə Dr Ferrera izah edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1742295157&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-scientists-dimension-ushering-era-photonic.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC44OSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNC4wLjY5OTguODkiXSxbIk5vdDpBLUJyYW5kIiwiMjQuMC4wLjAiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMzQuMC42OTk4Ljg5Il1dLDBd&dt=1742295157448&bpp=1&bdt=145&idt=95&shv=r20250305&mjsv=m202503130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742295110%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742295110%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742295110%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=1790769905588&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2015&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95354598%2C31090357&oid=2&pvsid=1315825090579080&tmod=294521279&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=99

“Optik bant genişliyindən tam istifadə etmək üçün qeyri-xətti materialdan istifadə etməklə şirkətlər və böyük təşkilatlar daha çox məlumatı emal edə bilər. Bu, digərləri ilə yanaşı, məlumat mərkəzləri və inkişaf edən süni intellekt texnologiyalarına böyük üstünlüklər verəcək və hazırda tam başa düşə bilmədiyimiz maraqlı yeni texnologiyaların əsasını qoyacaq.”

Bu araşdırmadan irəli gələn gələcək potensial istifadələri şərh edən Dr. Ferrera deyir: “Cəmiyyət bant genişliyinə susamışdır. Əgər biz virtual görüşü tam immersiv 3D təcrübəsinə çevirməyi hədəfləyiriksə, bu, böyük hesablama gücü və emal sürəti tələb edərdi ki, bunu yalnız ultra sürətli tam optik komponentlər təmin edə bilər. Buradakı material sıralama sürətini artıra bilərik. miqyası, cari enerji xərclərinin bir hissəsində daha böyük həcmdə məlumatların idarə olunmasına imkan verir.

“Elm və texnologiyanın etməyə çalışdığı şey insan beynini təqlid etməkdir, lakin elektron aparatlardan istifadə etməklə. Üzərində işlədiyimiz materiallar bu hesablama vahidlərinin enerji istehlakını azalda, xərcləri azalda və emal gücünü artıra bilən bu məqsədə doğru olan maddələrdir.”

Doktor Wallace Jaffray, postdoctoral tədqiqat işçisi və doktorantura tədqiqatçısı Sven Stengel, Dr. Ferrera ilə birlikdə Heriot-Vatt Universitetində qabaqcıl tədqiqatlar üzərində işləyirlər.

Onların irəliləyişlərinin əsası fotonların hərəkət sürətini idarə etmək üçün TCO-ları manipulyasiya etmək bacarığındadır. Bu yeni tapılmış qabiliyyət, gücləndirmə, kvant vəziyyətlərinin yaradılması və işıq nəzarətinin yeni formaları daxil olmaqla, qeyri-adi işıq çevrilmələrinə imkan verən “dördüncü ölçü”nü effektiv şəkildə əlavə edir.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .Abunə ol

Dr. Ferrera davam edir: “Aşağı enerjili işıqlandırma altında ultra sürətli şəkildə kəskin şəkildə dəyişə bilən materialın axtarışı lazerin ixtirasından bəri bütün optik texnologiyalarda Müqəddəs Qrail axtarışı olmuşdur.

“Zamanla dəyişən medianın bu yeni sinfi onilliklər ərzində mükəmməl optik olaraq idarə oluna bilən materiala doğru ən böyük sıçrayışdır və bütün dünyada elm adamlarının cəhd etməyə tələsdiyi çoxlu sayda yeni və maraqlı effektlər yaratmağa imkan verir. Bu, yavaş elektrik siqnallarına ehtiyac olmadan tam işıq nəzarətini hədəfləyən qeyri-xətti optikada yeni bir dövrdür.”

Tədqiqata kömək edən Purdue Universitetinin Elektrik və Kompüter Mühəndisliyi üzrə görkəmli professoru Vladimir M. Şalaev deyir: “Bu aşağı indeksli şəffaf keçiricilər inteqrasiya olunmuş qeyri-xətti optika sahəsində əsl inqilab gətirdi və optik siqnalların görünməmiş dərəcədə qısa müddətdə effektiv və enerjiyə qənaətli manipulyasiyasına imkan verdi.”

Purdue Universitetinin Elektrik və Kompüter Mühəndisliyi üzrə görkəmli professoru Alexandra Boltasseva əlavə edir: “Bizim ümumi tədqiqat səylərimiz göstərir ki, bu materiallarla nəhayət, standart istehsal proseslərindən istifadə etməklə birləşmələrin optik xassələrinin mühəndisliyi üçün vaxt dəyişkənliyindən istifadə edə bilərik.”

Ətraflı məlumat: Wallace Jaffray et al, Zamanla dəyişən subdalğa uzunluğu təbəqələrində məkan-spektral optik parçalanma, Təbiət Fotonikası (2025). DOI: 10.1038/s41566-025-01640-1

Jurnal məlumatı: Nature Photonics 

Heriot-Vatt Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir